先日IEC61850の資料を作っていた時、とあるDX部門の部長が
「IEC61850のメリットはどの保護継電器でも繋げられることだ。」と言っていました。
ぶっちゃけその言葉を聞いた時かなり驚きました。
今日はIEC61850のメリットは保護継電器の通信互換性がメリットだけが本質じゃないですよ。という話をしたいと思います。
ていかDX部門の部長がそれを言うってやばくね・・
保護協調とGOOSE通信から勉強しろ
ベンダーの異なる保護継電器間に通信互換性があるだけじゃないですよ・・
IEC 61850を基盤としたデジタル変電システムの利点ですが、色々な所で端的に「ベンダーの異なる保護継電器間に通信互換性がある」点として単純化されてざっくりと語られてしまいます。
しかし、これはIEC 61850の本質を誤解されかねない表現をしています。
真の価値は以下の
・通信方式
・時刻同期
・システム統合性
上記に基づく高度な標準化にあります。
GOOSE通信なくしてIEC61850はなし
まず、IEC 61850が提供する代表的な仕組みの一つがGOOSE通信（Generic Object Oriented Substation Event）である。これは、変電所内において保護・制御に必要なトリップ信号や遮断指令を数ミリ秒単位の低遅延で伝達できるマルチキャスト型通信方式である。
従来のFAネットワーク、たとえばCC-LinkやFL-netといった産業用フィールドネットワークでは、周期通信やポーリング型の制御を前提としており、異常時に即時性が要求される保護リレーの動作を保証することは難しかった。
早い話にステータス監視と即応性を求められない開閉指令程度なら、産業用フィールドネットワークでしか役にたってなかったんですよ。という話です。
保護協調の実現にはGOOSE通信がなくてはなりません。
したがって、GOOSE通信は「保護リレー用に設計された専用の高速通信規格」として大きな優位性を持ちます。
保護協調の概念知らないし
GOOSE通信知らないし
MMS通信レベルで保護協調できると思ってるだろ？
あのおじさん・・
FL-netとIEC61850の比較
時刻同期が故障解析に役立つ
時刻同期に関する共通規格の採用がIEC61850のメリットとしてあげられます。
IEC 61850では、精密時刻同期プロトコルとしてIEEE 1588 PTP（Precision Time Protocol）などが利用され、変電所内外の装置がマイクロ秒オーダーで時刻を一致させることが可能である。
この仕組みにより、異なるベンダーの機器が同一の時間基準でイベント記録や故障解析を出来ます。
例えば「系統事故時にどの機器がどの順序で動作したのか」を正確に再現できる。
これも、汎用ネットワークでは個別ベンダー依存の時刻同期に留まってしまい、全体としての一貫性を確保することが困難であった領域である。
汎用ネットワークのFL-NETやCC-LINKではベンダーがあの手この手で時刻っぽいことを同期させていました。汎用ネットワークでも出来てはいましたが標準化は出来ませんでした。
これは故障解析の上でも相互通信性の上でもデメリットしかなく、既設更新においてもベンダーロックインをさせてしまいます。
アドレスマップのレジスタ割当で
強引に時刻同期になれすぎて
間隔が麻痺してるんだろ
DXが容易になる
これらの標準化された通信・同期の基盤があるからこそ、DX（デジタルトランスフォーメーション）との親和性が高く導入が容易になります。
IEC 61850準拠の機器群は、あらかじめ共通データモデル（Logical Nodeモデルなど）に基づいて情報を構造化しているため、クラウド連携やAI解析への拡張が容易である。
例えば、設備稼働データをクラウド基盤に集約し、機械学習アルゴリズムを用いて予防保全（Predictive Maintenance）を実現することや、全体最適を考慮した系統運用の高度化を短期間で導入できる。
これがメタルケーブルのみで構成されていた変電所ではデジタルで管理できなかったため、DX化が難しい要因となっており、故障解析はエッジ検出機器のみで構築せざる得ないような環境を作り出していました。
クラウド化＝DX化くらいの考えしか無いだろ・・
だからIEC61850のメリットは保護継電器の通信互換性がメリットだけが本質じゃないですよ。
以上のように、IEC 61850によるデジタル変電のメリットは単なる「通信互換性」にのみメリットを語るのは大きな間違いです。
GOOSE通信に代表される高速・確実な保護制御通信、IEEE 1588 PTPを用いた高精度の時刻同期、さらに標準データモデルに基づくDXへのスムーズな拡張性にある。
CC-LINKやFL-NETでもできると思っている方はGOOSE通信とMMS通信と勘違いしております。
フィールドネットワークとの比較した図も貼り付けておきます。
もう一個補足にMODBUSとの比較表も置いておきます。
この仕組みこそが、従来のCC-LinkやFL-netにMODBUSといったフィールドネットワークでは達成し得なかった、電力分野におけるデジタル化の基盤を実現できる可能性を含んでいます。
おわかりになられましたか？
部長？
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